Моделирование теплового состояния графитированных электродов при испарительном охлаждении

Abstract

Reducing the specific consumption of graphitized electrodes in the smelting of steel in arc furnaces is an urgent task, since the article of their expenditure makes up a significant part of the cost in determining the cost of finished products. In the work, a computer simulation of graphite electrode burnt was carried out for arc furnaces of three–phase and constant currents. The mathematical model of the thermal state of a graphitized electrode and its thermal destruction when it is in an oven under current is briefly considered. The adequacy of the simulation was checked by comparing the results with known literature data on the operation of industrial furnaces. The efficiency of using evaporative cooling of graphitized electrodes is revealed. In particular, it has been established that for arc furnaces with a capacity of 80–200 tons, operating on constant and three-phase alternating currents, the use of water cooling of 610 mm diameter electrodes allows to reduce graphite consumption by approximately 2,7 times.

Снижение удельного расхода графитированных электродов при выплавке стали в дуговых печах является актуальной задачей, так как статья их расхода составляет весомую часть затрат при определении себестоимости готовой продукции. В работе было проведено компьютерное моделирование угара графитированных электродов для дуговых печей трехфазного и постоянного токов. Кратко рассмотрена математическая модель теплового состояния графитированного электрода и его термического разрушения при его нахождении в печи под током. Проведена проверка адекватности моделирования путем сравнения полученных результатов с известными литературными данными по работе промышленных печей. Выявлена эффективность использования испарительного охлаждения графитированных электродов. В частности, установлено, что для дуговых печей вместимостью 80–200 т, работающих на постоянном и трехфазном переменном токах, использование водяного охлаждения электродов диаметром 610 мм позволяет снизить расход графита примерно в 2,7 раза.